AramaArama
Gıda Hattı

Etkili fotosentez bitkisel ürün verimini artıracak

25 Ağustos 2019, 14:30
Paylaş
Etkili fotosentez bitkisel ürün verimini artıracak

Bazı yosunlarda bulunan, karbondioksit konsantrasyon mekanizması olarak anılan sistem, bitkilerin çok daha verimli şekilde fotosentez yapmalarını sağlayabilir.

Fotosentez bitki ve yosunların güneş ışığını kullanarak karbondioksit gazını bağlamaları ve bunu yüksek enerjili şeker moleküllerine dönüştürmelerine verilen isimdir. Bitkiler fotosentez yaparak büyümek ve gelişmek için ihtiyaç duydukları enerjiyi üretirler.

Alg adı verilen yosunlarda fotosentez çok daha verimli şekilde yapılır. Bu canlılarda özel bir karbondioksit konsantrasyon mekanizması (KKM) evrimleşmiştir. KKM sayesinde algler, kara bitkilerinden çok daha verimli şekilde fotosentez yapabilir.

Louisiana Eyalet Üniversitesi ve York Üniversitesinden araştırmacılar, yeşil alglerdeki bu mekanizmanın uzun süredir açıklanamayan bir adımını ortaya çıkardılar. Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlanan araştırmanın bulguları sayesinde bitkilerde verim artışını sağlayacak fonksiyonel bir KKM oluşturulabileceği düşünülüyor.

Bitkilerde fotosentezi gerçekleştiren ve Rubisco adı verilen enzim, bitkinin enerji kaynağı olan karbondioksit ile bitkinin enerjisini tüketen oksijen molekülleri arasında ayırım yapmıyor. Enerji kaybı, sıcaklık yükseldikçe daha da kötüleşiyor. Yeşil alglerde ise KKM sayesinde Rubisco karbondioksit ile çevrelenerek daha etkili çalışması sağlanıyor.

Fotosentez verimliliği için bikarbonat kullanılıyor

Karbondioksit gazı hücre zarından kolaylıkla geçebiliyor. Diğer yandan, karbonlu bir bileşik olan bikarbonat (HCO3-) taşıdığı eksi yük nedeniyle bu geçişi karbondioksitten 50 bin kat daha yavaş yapabiliyor. Chlamydomonas reinhardtii bir tür yeşil alg ise bikarbonatı 3 hücre zarından kolaylıkla geçirerek Rubisco enziminin yer aldığı pirenoid adlı bölgeye alıyor, burada önce karbonndiokside ardından şekere çeviriyor.

Bikarbonatın hücre zarından geçişinin nasıl gerçekleştiği bugüne kadar bilinmezken araştırmacılar bunun 3 transfer proteini tarafından yapıldığını buldu. Bu alg cinsinin bitkilere daha yakın olduğu, bu nedenle söz konusu proteinlerin de bitkilere daha kolay aktarılabileceğinin düşünüldüğü ifade edildi.

Bitkilerde işlevsel bir KKM oluşturabilmenin üç gereksinimi var: Rubisco enziminin yer alacağı bir odacık, bikarbonatı bu odacığa taşıyacak transfer proteinleri ve bikarbonatı karbondiokside dönüştürecek canbonik anhidraz enzimi. Araştırmacılar bu şekilde geliştirilecek bitkisel ürünlerin daha verimli olacağını, suyun korunmasına yardım edeceğini düşünüyor.

Gıda Hattından güncel e-bülten almak için adresinizi girip kayıt olabilirsiniz.

.